超高真空とは？

超高真空とは、10 ^{-7パスカル}または100ナノ^パスカル （パスカルの1000万分の1）未満の圧力を指します。 比較すると、大気圧は101.3 kPa（キロパスカル）で、10億倍以上、電球内部の圧力は約1パスカル、魔法瓶の壁の圧力は約0.1パスカルです。 地球周辺の宇宙空間でさえ、超高真空ではありません。超高真空の場合の1000倍の圧力である約100マイクロパスカルです。 超高真空では、各ガス分子の平均自由行程は40 kmであるため、これらの分子はチャンバーの壁と何度も衝突してから互いに衝突します。

超高真空は、主にオージェ電子分光法、X線光電子分光法、二次イオン質量分析法、熱脱着分光法、角度分解光電子分光法、分子などの高純度を必要とする薄膜成長技術などの表面分析技術に使用されますビームエピタキシーとUHV化学蒸着。 超高真空は、空のビームパスを作成するために、粒子加速器でも使用されます。

超高真空を作成するには、特別な対策が必要です。 特別なチャンバー設計により、表面積を最小限に抑え、並列ポンプを含む高速ポンプを使用する必要があります。ポンプには高コンダクタンスチューブを使用する必要があります。ナノスケールのポケットに閉じ込められたガスの昇華を防ぐには、すべての金属部品を電解研磨し、ステンレス鋼などの低アウトガス材料を使用する必要があり、システムは250°Cから400°C（482°Fから752° F）炭化水素または水の痕跡を除去する。 脱ガス-チャンバー内の小さな亀裂からのガス分子のゆっくりした侵入-は大きな問題になる可能性があります。 一部のチャンバは、製造方法が原因で超高真空を生成できず、ハードウェアを廃棄して交換する必要があります。 これらすべての理由により、超高真空を達成することは高価で困難な場合があります。

超高真空は極端に見えるかもしれませんが、月面や星間空間など、一部の環境はさらに優れた真空です。 Boötesボイドなどの一部の空間領域は非常にまれであるため、1立方メートルあたり原子は1つしかありません。